Biochimica
Prof. Alessandro Tossi
Edificio Q 1° piano lab 106
Dip. Scienze della Vita
Biochimica:
Chimica dei sistemi viventi
Definizioni:
Chimica: studio della struttura, interazioni e reazioni delle molecole.
Sistema vivente: difficile una definizione univoca
• sistema complesso ed altamente organizzato
• formato da strutture biologiche con precise funzioni
• che trasforma energia e ne controlla il flusso
• che è in grado di replicarsi e quindi di evolvere
• che risponde a stimoli provenienti dall’ambiente
• sistema dotato di metabolismo e capacità di autoriproduzione
2
La biochimica e la biologia molecolare giocano un ruolo fondamentale nello
sviluppo dei farmaci
BIOLOGIA
PROTEOMICA
GENOMICA
IDENTIFICAZIONE DI
NUOVI BERSAGLI
PER FARMACI
LIBRERIE
COMBINATORIALI
STRUTTURALE
MOLECOLE
DERIVATE DA FONTI
NATURALI
PROGETTAZIONE E
SINTESI DI NUOVE
MOLECOLE
SISTEMI DI VAGLIO
AD ALTA EFFICIENZA
(SAGGI BIOLOGICI)
ruolo diretto
ruolo indiretto
EVENTUALI MODIFICHE
CHIMICHE E NUOVI “LEADS”
PROTEINE
RICOMBINANTI
PRODUZIONE SU PIU’ LARGA
SCALA
SISTEMI DI
VEICOLAZIONE
STUDI DI TOSSICITA’ E FASI
CLINICHE DI VALUTAZIONE DI
EFFETTI TERAPEUTICI
CONTROLLO E
CERTIFICAZION
E DI QUALITA'
INFORMAZIONE
AI MEDICI
FARMACO
VIGILANZA
BREVETTAZIONE
FERMENTAZIONE
DOCUMENTAZIONE
PER APPROVAZIONE
DA AUTHORITY
PRODUZIONE INDUSTRIALE
COMMERCIALIZZA ZIONE
FARMACOECONOMIA
FARMACIE OSPEDALIERE O
APERTE AL PUBBLICO
3
Biochimica ed evoluzione dello sviluppo del farmaco
pre ‘80
BANCHE DI
PRODOTTI
NATURALI O
SINTETICI
MODIFICHE STRUTTURALI
Attività Tossicità
BERSAGLIO
TERAPEUTICO
Biodisponibilità
STRUTTURA
MOLECOLARE
BERSAGLIO/ FARMACO
post ‘80
post 2000
PROGETTAZIONE
“KNOWLEDGE
BASED”
LIBRERIE SINTETICHE
COMBINATORIALI
GENOMICA
TRASCRITTOMICA
PROTEOMICA
BIOLOGIA
STRUTTURALE
METABOLOMICA
4
Obbiettivi del corso:
COMPRENDERE:
• I concetti di base sulla struttura delle macromolecole biologiche (proteine, acidi
nucleici e polisaccaridi) e dei loro componenti (amminoacidi, nucleotidi e
carboidrati)
• Isolamento, purificazione e caratterizzazione delle proteine
• Ripiegamento delle proteine – relazione funzione/struttura
• Struttura e funzione degli enzimi. Nozioni di base sulla cinetica enzimatica e sulla
regolazione degli enzimi.
• Struttura e funzione di proteine strutturali e immunitarie
• Le membrane biologiche, trasporto transmembrana, trasduzione del segnale
• Metabolismo intermedio - nozioni di base: le principali vie metaboliche, logica
metabolica, organizzazione delle reazioni enzimatiche, regolazione, stechiometria
• Struttura del DNA e RNA, informazione genetica, enzimi che agiscono sul DNA,
nozioni di base sui processi di replicazione, trascrizione e traduzione
Organizzazione del corso:
• 1a parte (ca 20 lez.) - Molecole e macromolecole biologiche - struttura delle
proteine – tecniche di isolamento, analisi, purificazione e caratterizzazione
• 2a parte (ca 20 lez.)
-
Struttura e funzioni delle proteine
• 3a parte (ca 15 lez.)
-
Vie metaboliche
• 4a parte (ca 5 lez.)
-
DNA - struttura, replicazione, trascrizione, traduzione
Strumenti:
• Lezioni / dispense (PDF online) / vostri appunti
• siti WEB: http://moodle2.units.it
codice primo accesso: proteina
• Libri di testo: a scelta fra
Nelson & Cox
“I principi di biochimica di Lehninger” (VI edizione) Zanichelli
Berg,Tymoczko & Stryer“Biochimica”
(VII edizione) Zanichelli
Garrett & Grisham
“Biochimica”
(V Edizione) Piccin
•
L’esame di Biochimica consisterà in una prova scritta in cinque o sei parti:
1
1
sezione con 10 domande a scelta multipla
domanda sulla struttura di biomolecole: fornire la struttura corretta di tre biolmolecole semplici
a richiesta, identificare le strutture fornite di due biomolecole più complesse
2/3 domande a tema sulla struttura e/o funzione dei vari tipi di proteine, sul trasporto o signalling
transmembrana, sul metabolismo, sui processi che coinvolgono il DNA.
1
esercizio di cinetica enzimatica
•
Il voto per la prima sezione rifletterà la conoscenza globale degli argomenti trattati nel corso.
•
Il voto per la seconda domanda la correttezza delle strutture chimiche fornite
•
Il voto per le domande a tema rifletterà a) la congruenza e completezza della risposta e la
capacità di descrivere i concetti richiesti in maniera precisa e sintetica, b) la correttezza dei
concetti , della trattazione chimica (strutture/reazioni) e della terminologia, e c) la capacità di
integrare l’argomento con altre tematiche incontrate durante il corso.
•
Il voto per l’esercizio di cinetica enzimatica rifletterà la correttezza della risposta, come valore
numerico e corrette grandezze ed unità di misura
•
All’esame sarà dedicata l’ultima lezione del corso
•
Tempo disponibile: 3 ore.
•
Modalità di iscrizione all’esame: on-line su esse tre
•
Modalità di correzione: pubblicazione degli esiti su Moodle previa registrazione online
(nelle note per lo studente saranno forniti i voti per le singole domande)
7
